Электротермодинамическая машина Советский патент 1976 года по МПК A61F5/01 

Изобретение касается медицины, точнее протезостроения, и касается электродинамических мышц.

Известные электродинамические мышцы, содержаш,ие плетеную трубку с присоединительными элементами на торцах и цомеш,еныый в нее эластичный бал.чон, громоздки и тяжеловесны.

Цель изобретения - создание более компактной мышцы с меньшим весом и лучшими рабочими характеристиками системы, бесшумностью работы ц с обеспечением изменения давления в баллоне воздействием электрического входного сигнала.

Для этого полость баллона герметично изолирована и заполнена газом постоянного объема, а в баллон встроена полупроводниковая термоэлектрическая батарея, один спай которой контактирует с сорбентом, а другой - с электропроводниками и тепловодами, герметично выведенными из баллона в окружающую среду.

KpOiMe того, для повышения эффективности сокраш,ения и быстродействия мышцы при сохранении величины развиваемого усилия полупроводниковые элементы, выполненные в виде спиральных разрезных шайб с нанесенным на их спай сорбентом, могут быть посажены на две спиральные пружинящие металлические шины и запрессованы в упруго изгибаемом цилиндрическом корпусе, из которого герметично выведены концы шин, корпус охвачен разрезными пружинящими обоймами и упруго деформируемой трубкой, герметично соединенной с корпусом, а обоймы занимают полость между корпусом и трубкой. Полупроводниковые элементы могут быть электрически подсоединены к шинам параллельно, а концы шин выведены на торцы корпуса.

На чертеже изображена предлагаемая мышца.

Электродинамическая мышца содержит плетеную трубку 1 с присоединительными элементами 2 и помещенный в нее эластичный

баллон. Он выполнен в виде цилиндрического корпуса 3, охваченного разрезными пружинящими обоймами 4 и упруго деформируемой, например резиновой, трубкой 5, герметично соединенной с корпусом 3.

В баллон встроена термоэлектрическая батарея, составленная из полупроводниковых элементов 6 и 7, выполненных в виде спиральных разрезных щайб с нанесенным на их общий спай 8 сорбентом. Эта батарея посажена на две пружинящие металл:ические шины 9 и 10, запрессованные в цилиндрическом корпусе 3 и выходящие из него наружу через торец.

При десорбции газа давление в полости баллона возрастает, трубка 5 увеличивается в диаметре (благодаря обоймам 4, оно нрактически одинаково по всей длине), деформирует плетение трубки 1 и заставляет ее сократиться, преодолевая сопротивление нагрузки.

При сорбции газа давление в полости баллона падает, трубка 5 уменьшается в диаметре, и усилие нагрузки возвращает трубку 1 в исходное положение.

Токонесущие щины 9 и 10 являются одновременно теплоотводами и арматурой, на которой просто и надежно собираются полупроводниковые элементы 6 и 7.

Корпус 3 является одновременно несущим, герметизирующим, теплоизолирующим и электроизолирующим элементом.

Обоймы 4 формируют полость баллона и одновременно обеспечивают равномерность воздействия баллона на плетеную трубку 1, увеличивающую отношение укорачивания мышцы к увеличению ее диаметра, т. е. эффективность сокращения.

Формула изобретения

1.Электротермодинамическая мышца, содержащая плетеную трубку с присоединительными элементами на торцах и помещенный в нее эластичный баллон, отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности, снижения веса, улучщения рабочих характеристик системы, бесшумности работы и изменения давления в баллоне воздействием электрического входного сигнала, полость баллона герметично изолирована и заполнена газом постоянного объема, в баллон встроена полупроводниковая термоэлектрическая батарея, один спай которой контактирует с сорбентом,

а другой - с электропроводниками и тепловодами, герметично выведенными из баллона в окружающую среду.

2.Мышца по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности сокращения и быстродействия при сохранении величины развиваемого усилия, полупроводниковые элементы, выполненные в виде спиральных разрезных шайб с нанесенным на их спай сорбентом, посажены на две спиральные пружинящие металлические шины и запрессованы в упруго изгибаемом цилиндрическом корпусе, из которого герметично выведены концы шин, корпус охвачен разрезными пружинящими обоймами и уцруго деформируемой трубкой, герметично соединенной с корпусом, а обоймы занимают полость между корпусом и трубкой.

3. Мышца по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, полупроводниковые элементы электрически подсоединены к шинам параллельно, а концы шин выведены на торцы корпуса.